與處理器類似，為了提升我國計算機技術水平、研發實力，避免受制于人，并杜絕產品“后門”的存在，以防數據機密外泄，我國對存儲硬件領域也投入了大量資源進行研發，并獲得了重大成果。目前我國不僅能自產用于SSD的主控芯片，更能生產對SSD至關重要的3D NAND閃存芯片。同時得益于在存儲硬件上的進步，多款采用國產SSD主控芯片、3D NAND閃存芯片的純國產SSD已在市場上銷售，那么它們的性能表現到底如何？能否滿足用戶的需求呢？
產品規格
接口：SATA3.2
主控：聯蕓科技MAS0902A-B2C
閃存：長江存儲Xtacking架構64層TLC 3D NAND閃存
緩存：N/A
可選容量：256GB、512GB、1TB
板型：2.5英寸、7mm厚
耐久度：150TBW(256GB)、300TBW(512GB)、600TBW（1TB）
質保時間：3年
參考價格：469元（512GB） 259元（256GB）
純國產SSD之光
威弈pro國產固態硬盤硬件解析
本次我們將測試的國產固態硬盤是來自光威的弈pro系列國產SATA固態硬盤，該系列主要由256GB、512GB、1TB三種容量的產品組成，我們將對其中的256GB、512GB產品進行測試。從產品外觀就可以看出它們的不同，中國紅的配色、霸氣的龍頭Logo，無一不彰顯出它的中國元素。
而在內部配置上也是相得益彰，這款SSD采用了由長江存儲科技有限責任公司研發的Xtacking架構 64層TLC 3D NAND閃存。根據長江存儲介紹，在傳統3D NAND閃存架構中，外圍電路約占芯片面積的20%～30%，降低了芯片的存儲密度。隨著3D NAND技術堆疊到128層甚至更高，外圍電路可能會占到芯片整體面積的50%以上。Xtacking技術則將外圍電路置于存儲單元之上，從而實現比傳統3D NAND更高的存儲密度。
▲得益于大容量長江存儲閃存芯片的使用，SSD內部的PCB電路板只有其外殼尺寸長度的一半。
具體來說，Xtacking架構可在一片晶圓上獨立加工負責數據I/O及記憶單元操作的外圍電路。這樣的加工方式有利于選擇合適的先進邏輯工藝，以讓NAND閃存獲得更高的I/O接口速度與更多的操作功能，存儲單元則在另一片晶圓上被獨立加工。當兩片晶圓各自完工后，通過創新的Xtacking技術，只需一個處理步驟就可通過數十億根金屬VIA(Vertical Interconnect Accesses，垂直互聯通道)將二者鍵合接通電路。
▲Xtacking架構TLC 3D NAND閃存結構示意圖，可見外圍電路垂直于閃存之上。
相比傳統3D NAND閃存架構，Xtacking技術可充分利用存儲單元和外圍電路的獨立加工優勢，實現了并行、模塊化的產品設計及制造，產品開發時間可縮短三個月，生產周期可縮短20%，從而大幅縮短3D NAND產品的上市時間。此外，這種模塊化的方式也為引入NAND外圍電路的創新功能以實現NAND閃存的定制化提供了可能。目前，Xtacking技術已經推出了采用64層、128層堆疊的TLC、QLC顆粒，本次我們測試的光威弈pro國產固態硬盤采用的則是64層堆疊的TLC顆粒。
同時在主控方面，光威弈pro采用了來自聯蕓科技的MAS090X系列SATA 3.2主控。根據聯蕓官方介紹，MAS090X系列主控采用40nm CMOS工藝設計、BGA封裝，內嵌32位CPU內核。這是一款DRAMLESS主控即不需要外置內存作緩存的主控，我們推測它應該是通過占用少量電腦內存來構建虛擬化緩存池，保證性能的輸出，并降低SSD的生產成本。
▲弈pro系列國產固態硬盤采用的聯蕓科技MAS0902A-B2C主控
該主控可與各類NAND閃存顆粒進行自適配，從而避免了傳統專用硬件架構缺乏NAND閃存支持靈活性的缺點。同時基于專用的NAND閃存控制處理指令集，聯蕓科技在MAS090X全系列SSD主控芯片上首次建立了NAND閃存控制層次化模型，原創設計了層次化NAND閃存專用處理器架構，可同時對多個NAND閃存顆粒進行操作交織管理，利用固態硬盤上多閃存顆粒的并發度，提升了NAND閃存的通道帶寬。目前聯蕓科技MAS090X系列主控芯片支持Toggle 2.0/3.0、ONFi 3.0/4.0閃存接口，結合NAND閃存顆粒自適配技術可支持包括長江存儲、三星、東芝、閃迪、英特爾、SK海力士、美光等多家廠商的MLC、TLC、QLC顆粒。該主控還支持LDPC糾錯技術，可有效延長SSD固態硬盤的使用壽命。
▲光威弈pro國產固態硬盤采用了Xtacking架構64層TLC 3D NAND閃存
更值得一提的是，聯蕓科技MAS090X系列中的MAS0901S、MAS0902S安全SSD主控芯片全面支持AES256、SHA256、RSA2048國際密碼算法，以及國外主控不支持的國產商用密碼算法SM2、SM3、SM4。該主控還采用了全硬件高速加解密設計技術，AES/SM4加解密速度可達到700MB/s，能做到數據流實時全速加解密處理。對于注重安全性的國內政府企事業單位、金融平臺來說，顯然采用聯蕓科技MAS090X系列主控的SSD將是一個更好的選擇。
性能幾何？
光威弈pro國產固態硬盤性能實戰測試
測試平臺一覽
主板：技嘉Z490 AORUS PRO AX主板
處理器：酷睿i9-10900K
內存：芝奇Trident Z RGB DDR4 3600 8GB×2
硬盤：英特爾Optane 900P、光威弈pro國產固態硬盤
顯卡：GeForce RTX 2080 Super
電源：ROG THOR 1200W
基準性能測試
光威弈pro固態硬盤256GB
光威弈pro固態硬盤512GB
測試點評：從基準性能測試來看，作為初出茅廬的國產硬盤，兩款不同容量的產品在性能表現上總體令人滿意。它們的AS SSD Benchmark總分都達到了800分這個水準，擁有主流SATA SSD的性能。其中它們的連續讀寫速度表現都非常突出—在CRYSTAL DISKMARK測試中的連續讀取速度均突破550MB/s，已接近SATA 3.2的接口帶寬極限，同時它們的連續寫入速度也都達到了500MB/s以上。
此外，在關鍵的隨機4KB寫入性能上，兩款產品也都突破了20000 IOPS，已接近國外中高端SATA SSD的性能，如金士頓KC600 512GB在此項測試中的成績也就在23000 IOPS左右。值得一提的是，512GB產品憑借使用更多的Die，在并發性能與最終性能表現上較256GB產品都要稍好一些。稍有不足的是，兩款SSD的低隊列深度隨機4KB讀取性能與國外SSD相比還有一定差距。
應用性能測試
光威弈pro固態硬盤256GB
光威弈pro固態硬盤512GB
測試點評：在實際應用性能測試中，我們使用了PCMark 8存儲性能測試，以及兩款游戲進行了實戰。從得分來看，兩款光威弈pro固態硬盤在PCMark 8中的得分都超過了4900分，同樣達到了主流SSD的水平。反映在具體項目上，在傳輸數據量較大，總共讀寫6108MB的Adobe Photoshop重載測試中，兩款SSD的耗時都在368秒左右，只比金士頓KC600 512GB這類中高端SATA SSD慢5秒。
而在負載量較小的測試中，它們更無明顯區別。如在讀寫462MB數據的Adobe Illustrator應用中，兩款光威弈pro固態硬盤的耗時在72.2～72.3s左右，而金士頓KC600 512GB的耗時也需要71.9s；在讀寫1025MB數據的Adobe InDesign應用中，兩款光威弈pro固態硬盤的耗時都為57.6s，金士頓KC600 512GB的耗時只少了0.2s，在真實應用中不會有明顯感覺。
在實際的游戲載入體驗中，兩款光威弈pro固態硬盤都能快速地啟動游戲大作，比如《坦克世界》在機械硬盤上啟動需用時約半分鐘，在這兩款SSD上的用時則大幅縮短到不到13秒，像《僵尸世界大戰》這類數據量不大的游戲則僅需不到8秒的啟動時間。
全盤讀寫測試
光威弈pro固態硬盤256GB
▲全盤寫入性能
光威弈pro固態硬盤512GB
▲全盤寫入性能
測試點評：接下來我們還進行了用戶非常關心的全盤讀寫測試。首先從讀取性能測試來看，兩款SSD的表現都非常穩定，全盤連續讀取速度都穩定在520MB/s以上。而在全盤寫入速度上，可以看到，光威為這兩款SSD都設置了比較大的SLC CACHE，其256GB產品的SLC CACHE緩存容量在51GB以上，在這個容量范圍內寫入的話，其連續寫入速度可維持在470MB/s。不過超過這一容量，將數據直接寫入到閃存時，寫入速度則會大幅降低，其連續寫入速度會跌落到最低50MB/s左右。而512GB產品的SLC CACHE緩存容量則提升到了102GB，同樣在這個容量范圍內寫入數據的話，連續寫入速度可維持在480MB/s左右，超過這一容量，連續寫入速度也會明顯降低，最低跌落至62MB/s左右。
測過以來非常“涼快”的SSD
光威弈pro固態硬盤256GB
光威弈pro固態硬盤512GB
測試點評：在對光威弈pro固態硬盤進行全盤寫入測試時，我們也順便對它們的工作溫度進行了監控。讓人驚喜的是，它的發熱量非常低，在進行長耗時的全盤寫入時，兩塊SSD的軟件偵測溫度只有30℃，同時通過FLIR熱成像儀實測，也證實兩款SSD的工作溫度的確不高。其中光威弈pro固態硬盤256GB的滿載最高工作溫度只有35.5℃，光威弈pro固態硬盤512GB的滿載最高工作溫度稍高一點，但也只有36.4℃。普通SATA固態硬盤在完成類似測試時，其工作溫度一般會飆升到50℃～70℃，相對較低的工作溫度可以有效提升光威弈pro固態硬盤的工作穩定性。
表現令人滿意
未來可期
綜合以上體驗，我們對由國產主控、國產閃存組成的光威弈pro固態硬盤的表現還是比較滿意的。從性能上來看，它已經達到了主流SATA固態硬盤的水準，雖然與中高端SATA固態硬盤相比還有差距，但由于產品先天技術難度、自身技術積累等多方面原因，這個差距遠沒有我們在CPU、GPU方面的差距大，國產存儲產品成為相對容易追趕的一個項目。同時光威也提供了時間為三年的免費售后服務，像光威弈pro這樣的國產固態硬盤已經具備很強的實用性。此外，光威還將很快推出性能更強、支持PCIe Gen3×4 NVMe 1.3標準的國產NVMe SSD，也就是光威弈PRO M.2 NVMe SSD，預計將在今年下半年上市，這將大幅提升國產SSD的性能與技術規格。顯然國產SSD的發展才剛剛開始，好戲還在后面！
